Question

На нагрівання і плавлення 100 г олова витрачено 8400 Дж енергії. Визначте початкову температуру олова. ​

Answer 1

Для нагрівання 100 г олова з кімнатної температури (20 °C) до температури плавлення (232 °C) потрібно 2100 Дж енергії.

Q1 = cm∆T = 100 г * 0,226 Дж/(г·°C) * (232 °C - 20 °C) = 2100 Дж

На плавлення 100 г олова потрібно 6300 Дж енергії.

Q2 = Lm = 6300 Дж

Отже, початкова температура олова становила:

T1 = (Q1 + Q2) / cm = (2100 Дж + 6300 Дж) / 100 г * 0,226 Дж/(г·°C) = 100 °C

Відповідь: початкова температура олова становила 100 °C.

Розв'язок у Excel:

Q1 = 100 * 0,226 * (232 - 20) = 2100

Q2 = 6300

T1 = (Q1 + Q2) / (100 * 0,226) = 100

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі скористаємося формулою для обчислення теплової енергії, необхідної для підігрівання тіла:

Q = mcΔT

де Q - теплова енергія, необхідна для підігрівання тіла, m - маса тіла, c - теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

Для олова теплоємність становить 0.13 кДж/(кг*°C), а маса 100 г (або 0.1 кг). Таким чином, підставивши ці значення у формулу, отримаємо:

8400 Дж = 0.1 кг * 0.13 кДж/(кг*°C) * ΔT

ΔT = 8400 Дж / (0.1 кг * 0.13 кДж/(кг*°C)) = 8400 Дж / 0.013 кДж/°C = 646.15 °C

Отже, початкова температура олова дорівнює 646.15 °C.